流体压差动力塔制造技术

本发明专利技术提供了一种流体压差动力塔，包括压差塔体、水泵、布液淋液装置、温度/湿度/流速等传感单元、淋液量调节执行机构、信号传输单元、数据分析显示控制单元、液体分离处理单元等配套设施构成。为充分发挥压差塔的效果，压差塔的横截面积应大于300m2，压差塔的高度要高于100m。本发明专利技术提供的流体压差动力方法，运用菲克定律的压力差ΔP1推动流体的由内向外流动，在压差塔的塔壁由于上下部的压力差ΔP2，从而拖动流体动力机械，如涡旋机、透平、风轮等，由各种流体动力机械作为动力源可以驱动各类工作机械如水泵、压缩机、发电机等，进行安全、稳定、长周期产生动力，提高了动力能源利用率，适用范围广，作为清洁能源具有很好的发展前景。

【技术实现步骤摘要】
流体压差动力塔
本专利技术属于利用气体加湿及自然压差，产生新的工作流体为特点驱动动力机械如透平机、涡旋机、风轮等装置领域，更具体地说，是涉及一种新型的流体压差能源动力塔。
技术介绍
利用流体的降落产生流体压力差，此动力用来带动透平机等动力机械工作。使用的工作介质是流体，可以24小时连续产生，拖动流体动力机械，如涡旋机、透平、风轮、等等，由各种流体动力机械作为动力源可以驱动各类工作机械如水泵、压缩机、发电机、研磨机、等等。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种低成本流体压差动力塔。使用的工作介质是流体，可以24小时连续产生，拖动流体动力机械，如涡旋机、透平、风轮、等等，由各种流体动力机械作为动力源可以驱动各类工作机械如水泵、压缩机、发电机、研磨机、等等。为实现上述目的，本专利技术提供一种流体压差动力塔，包括：压差塔体、水泵、布液淋液装置、温度/湿度/流速等传感单元、淋液量调节执行机构、信号传输单元、数据分析显示控制单元、液体分离处理单元、等其他配套设施构成。压差塔的内截面形状可以是圆形、椭圆形、环状形、三角形、正方形、长方形、菱形、多边形、等等，以及其他异形。压差塔的塔壁横截面形状可以是圆环形、椭圆环形、三角环形、正方环形、长方环形、菱形环形、多边环形、长方形、半圆形、圆形、方形、等等，以及其他异形。压差塔的纵截面形状可以是矩形、双曲线、梯形、等及其他异形，依山、构筑物而建的压差塔其纵截面取决于构筑物或山的形状。流体压差动力塔技术方案：在流体压差动力塔(下称：压差塔)内，从顶部进行喷淋，淋液自上往下的降落中，增加了压差塔内空气的湿度，从而使得压差塔内空气的密度提高并高于压差塔外空气之密度，根据菲克定律，密度差Δρ产生了压差塔内外的压力差ΔP1。此压力差ΔP1可推动塔内流体由塔顶部向塔下部的流动，并经设置在塔下部的塔内外通孔流出塔外。流体的流动推动了设置在流体流经路径上通孔中安装的流体动力机械，如涡旋机、透平、风轮、等等，由各种流体动力机械作为动力源可以驱动各类工作机械，如水泵、压缩机、研磨机、发电机、等等。在塔内不同水平高度上设置一层或多层通孔，且在每层上设置n个通孔(n≥2)，通孔内安装动力机械，动力机械在自上而下流体的推动下运行，从而拖动与之相联压缩机、泵、发电机等产生巨大经济效果，此种运行方式本专利技术称为喷淋运行方式。每层上设置n个通孔，n可以为1。压差塔的塔壁既可以是实心结构，也可以是非实心结构。压差塔的塔壁可以采用非实心构造，如，钢结构的中空塔壁结构，中空塔壁构成了一个独立的四周封闭、上部直通大气、下部设置通孔的空间。由于大气不同高度上存在自然压差，这个空间的下通孔与上部就具有压差ΔP2，此压差数值的大小取决于由压高公式确定的压差、高/低空风力产生的额外风压压差以及塔壁间上下温差所引起的压差等等。这个压差可推动塔壁间空气的上下流动，使得在塔下部不同水平高度上设置的一层或多层通孔内安装的动力机械运转，并拖动与之联结的压缩机、透平、发电机等工作机械运行，而产生经济效益。综上，压差塔具有塔内和塔壁间两个不同的压差，分别是ΔP1和ΔP2，ΔP1和ΔP2可分别运行驱动各自对应的工作机械，也可同时运行。为充分发挥压差塔的效果，压差塔的横截面积应大于300平方米，压差塔的高度要高于100米。扩散：无外场时，当物质中粒子数密度不均匀时，由于分子的热运动使粒子从数密度高的地方迀移到数密度低的地方的现象。菲克定律(Fick’sLaw)：在一维(如x方向扩散的)扩散的粒子流密度Jρ与粒子数密度梯度dρ/dz成正比Jρ：扩散通量，单位时间内单位界面上扩散的粒子数dρ/dx：密度梯度，粒子数密度梯度ρ：粒子流密度X：一维方向，x方向D：扩散系数，表征扩散过程的快慢，单位m2.s-1负号：粒子向粒子数减少的方向扩散密度梯度越大，扩散通量越大。D值越大，扩散越快。单位时间内扩散的总质量：D：扩散系数，表征扩散过程的快慢，单位m2.s-1负号：粒子向粒子数减少的方向扩散m：质量t：时间ρ：粒子流密度x：一维方向，x方向S：面积含有水蒸气的空气称为湿空气。空气中的水蒸气在一定条件下会凝结成水滴。湿空气中所含有水蒸气的程度用湿度和含湿量来表示。湿度：常用x来表示，或由气体状态方程导出：式中：ms----水蒸气质量kgps----水蒸气分压力PaV----湿空气体积m3R----水蒸气气体常数＝462.05J/kg.Kρ----水蒸气密度kg/m3T----绝对温度K和绝对湿度：在一定温度下，单位体积湿空气中所含水蒸气的量达到最大限度时，称此湿空气为饱和湿空气。1m3饱和湿空气中，所含水蒸气的质量称为饱和湿空气的绝对湿度。即：式中：Xb绝对湿度pb饱和空气中水蒸气的分压力ρb饱和空气中水蒸气的密度R水蒸气气体常数T绝对温度K相对湿度：在某温度和总压力下，其绝对湿度与饱和绝对湿度之比称为该温度下的相对湿度。式中：--------相对湿度x、xb----绝对湿度与饱和绝对湿度kg/m3d′、db′---湿空气的容积含湿量与饱和容积含湿量g/m3淋液后，随着流体在空气中扩散，空气的湿度变大，流体的分压力变大，流体的密度也变大，直到到达流体的饱和分压力。流体的压力变大，这样差压塔内的压力变大，大于塔外的压力；压差推动流体通过设置在压差塔上的通孔由内向外流动，从而拖动流体动力机械，如涡旋机、透平、风轮、等等，由各种流体动力机械作为动力源可以驱动各类工作机械如水泵、压缩机、发电机、研磨机、等等。首先，建造一个流体压差动力塔(注：横截面是圆的，也可以是其他形状)。一系列的水泵将流体输送到塔顶的布液淋液装置，在布液淋液装置的开口处淋出。结果，塔内的空气变得比塔外干燥的空气湿度更大、密度更大、压力更大，进而由于通孔的存在可以使塔内流体以较高速度由塔内通过通孔流出塔外。此过程中，流体充当了强大的媒介，可产生强大的下行流体。这股流体以较高的速度推动设置的动力机械如透平机等，进而可以拖动压缩机、水泵、风轮等工作机械。工作机械带动发电机可发电量是巨大的，如输出载荷1000MW，发电量的多少取决于压差塔的横截面积、压差塔的高度、安装地点、使用环境等等。由温度/湿度/流速等传感单元发出的信号经信号传输单元输送给数据分析显示控制单元，由数据分析显示控制单元运算后发出控制指令给淋液量调节执行机构，自动调节淋液液量，以达到控制压差塔内流体流速的目的。压差塔底部沿周边或塔壁按不同高度分层设置塔内外通孔，可以水平也可垂直，通孔内设置动力机械。压差塔还有另一种非淋液运行方式。停掉淋液，利用大气高度的自然空气压差，推动塔外本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.流体压差动力塔的基本特征，包括压差塔体、水泵、布液淋液装置、温度/湿度/流速等传感单元、淋液量调节执行机构、信号传输单元、数据分析显示控制单元、液体分离处理单元等其他配套设施构成。/n流体压差动力塔技术方案：/n在流体压差动力塔(下称：压差塔)内，从顶部进行喷淋，淋液自上往下的降落中，增加了压差塔内空气的湿度，从而使得压差塔内空气的密度提高并高于压差塔外空气之密度，根据菲克定律，密度差Δρ产生了压差塔内外的压力差ΔP1。此压力差ΔP1可推动塔内流体由塔顶部向塔下部流动，并经设置在塔下部的塔内外通孔流出塔外。流体的流动推动了设置在流体流经路径上通孔中安装的流体动力机械，如涡旋机、透平、风轮、等等，由各种流体动力机械作为动力源可以驱动各类工作机械，如水泵、压缩机、研磨机、发电机、等等。在塔内不同水平高度上设置一层或多层通孔，且在每层上设置n个通孔(n≥2)，通孔内安装动力机械，动力机械在自上而下流体的推动下运行，从而拖动与之相联压缩机、泵、发电机等产生巨大经济效果，此种运行方式本专利技术称为喷淋运行方式。/n压差塔的塔壁可以采用非实心构造，如，钢结构的中空塔壁结构，中空塔壁构成了一个独立的四周封闭、上部直通大气、下部设置通孔的空间。由于大气不同高度上存在自然压差，这个空间的下通孔与上部就具有压差ΔP2，此压差数值的大小取决于由压高公式确定的压差、高/低空风力产生的额外风压压差以及塔壁间上下温差所引起的压差等等。这个压差可推动塔壁间空气的上下流动，使得在塔下部不同水平高度上设置的一层或多层通孔内安装的动力机械运转，并拖动与之联结的压缩机、透平、发电机等工作机械运行，而产生经济效益。/n综上，压差塔具有塔内和塔壁间两个不同的压差，分别是ΔP1和ΔP2，ΔP1和ΔP2可分别运行驱动各自对应的工作机械，也可同时运行。/n为充分发挥压差塔的效果，压差塔的横截面积应大于300平方米，压差塔的高度要高于100米。/n...

【技术特征摘要】
1.流体压差动力塔的基本特征，包括压差塔体、水泵、布液淋液装置、温度/湿度/流速等传感单元、淋液量调节执行机构、信号传输单元、数据分析显示控制单元、液体分离处理单元等其他配套设施构成。
流体压差动力塔技术方案：
在流体压差动力塔(下称：压差塔)内，从顶部进行喷淋，淋液自上往下的降落中，增加了压差塔内空气的湿度，从而使得压差塔内空气的密度提高并高于压差塔外空气之密度，根据菲克定律，密度差Δρ产生了压差塔内外的压力差ΔP1。此压力差ΔP1可推动塔内流体由塔顶部向塔下部流动，并经设置在塔下部的塔内外通孔流出塔外。流体的流动推动了设置在流体流经路径上通孔中安装的流体动力机械，如涡旋机、透平、风轮、等等，由各种流体动力机械作为动力源可以驱动各类工作机械，如水泵、压缩机、研磨机、发电机、等等。在塔内不同水平高度上设置一层或多层通孔，且在每层上设置n个通孔(n≥2)，通孔内安装动力机械，动力机械在自上而下流体的推动下运行，从而拖动与之相联压缩机、泵、发电机等产生巨大经济效果，此种运行方式本发明称为喷淋运行方式。
压差塔的塔壁可以采用非实心构造，如，钢结构的中空塔壁结构，中空塔壁构成了一个独立的四周封闭、上部直通大气、下部设置通孔的空间。由于大气不同高度上存在自然压差，这个空间的下通孔与上部就具有压差ΔP2，此压差数值的大小取决于由压高公式确定的压差、高/低空风力产生的额外风压压差以及塔壁间上下温差所引起的压差等等。这个压差可推动塔壁间空气的上下流动，使得在塔下部不同水平高度上设置的一层或多层通孔内安装的动力机械运转，并拖动与之联结的压缩机、透平、发电机等工作机械运行，而产生经济效益。
综上，压差塔具有塔内和塔壁间两个不同的压差，分别是ΔP1和ΔP2，ΔP1和ΔP2可分别运行驱动各自对应的工作机械，也可同时运行。
为充分发挥压差塔的效果，压差塔的横截面积应大于300平方米，压差塔的高度要高于100米。


2.根据权利要求1，压差塔底部沿周边或塔壁按不同高度分层设置塔内外通孔，可以水平也可...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘锡云，石春香，
申请(专利权)人：北京滤分环保技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京;11